低硅高純螢石球在不銹鋼冶煉中的應用

趙鑫

摘 要：新型低硅高純螢石球改善了傳統工藝操作中螢石用量大，石灰用量多的特點，在一定程度上節約了生產成本，縮短了冶煉金屬的時間，同時脫硫效果顯著，并延長了爐襯的使用壽命。本文主要講解低硅高純螢石球的特征優勢，以及其在不銹鋼冶煉中所發揮的重要作用。

關鍵詞：低硅高純螢石球；不銹鋼冶煉；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.01.041

0 引言

當前我國的螢石用途十分廣泛。由于化工、冶金、建材三大行業的對螢石的需求不斷增大，市場是已呈現一種供不應求的現狀，由此，利用工業廢料資源開發具有螢石特性的低硅高純螢石球對于解決當前現狀有著十分重要的作用，不僅可以滿足市場需求，同時也關乎著資源再利用、環境可持續發展的戰略實施。通過與較普通的螢石礦冶煉不銹鋼的實驗表明，消耗量降低20%-30%，時間縮短0-15min，減少石灰用量0-10%，由此可知，發展新型工藝技術是我國發展所必須、所依賴的關鍵。

1 低硅高純螢石球的來源及特性

低硅高純螢石球作為一種新型開發研制的冶金金屬材料，是通過對低品位的螢石礦以及有色金屬礦等尾礦資源進行處理，將這種低品位高雜質且污染環境的工業廢棄物通過佛岡德宇螢石球有限公司新研發的工藝制作技術進行加工處理，通過浮選方式將低品位的螢石塊、螢石粉（CaF2含量≤30%）和尾礦資源中的氟化鈣含量提升到80%，從而達到高品位的螢石浮選粉，并添加有機或無機結合劑進行壓球處理，以便用于金屬冶煉和高爐除痼等。經過多次的實驗和認證，從而得到正確的處理工藝和配方，將低品位螢石資源轉變為高品位螢石球，具有高強度、雜質少、質量穩定、粒度分布均勻且不易粉化等特點，在冶煉過程中能加快化渣速度，減少鋼水的污染程度，是不銹鋼冶煉的首選優質材料。同時在使用的過程的中大大減少了資源的浪費、尾礦資源的環境污染，以資源的有效利用換取經濟的最大化效益，為冶金行業提供了優質的輔料。

2 螢石的應用

2.1 螢石在冶金行業中的應用

螢石所具有的主要特性是能降低難熔物質的熔點，從而減少能源的浪費，還能促進爐內爐渣的流動，使得金屬和渣更加容易分離，能增強金屬的可鍛性、抗張強度等特點。螢石是作為一種助熔劑被廣泛運用于冶金行業中，并且可用于冶煉鋼鐵和有色金屬等。冶煉采用的螢石礦要求氟化鈣含量在65%以上，雜質二氧化硅含量不大于32%，硫和磷的含量不高于0.3%和0.8%。

2.2 螢石在高爐冶煉中的應用

螢石因其在高溫條件下熔點低、粘度低的特性，被應用于高爐冶煉中。高爐冶煉過程中會產生爐缸堆積、爐墻結厚，氧化鋁含量高時會出現的流動性差等問題，因此需要加入螢石，通過降低熔點從而達到洗爐、化渣的作用，避免爐缸堵塞和流動性差等問題。有數據表明，加入螢石的高爐可以使渣的流動率增加10%—20%，脫硫系數增加6%-12%，螢石的加入量與爐中渣的含量成反比關系，這些參數反映著生產工藝的改善將帶來良好的經濟效益。

2.3 螢石在鐵水預處理中的應用

螢石在鐵水預處理中多作為脫磷劑、脫硫劑，目前，我國每年要處理的鐵水脫硫預處理約為9000萬噸、脫磷預處理約為500萬噸，所消耗的螢石為6.5-9.3萬噸。由此可知我國每年在鐵水預處理中需投入使用大量螢石。對于金屬、不銹鋼、優質鋼的冶煉時，首先要經過鐵水預處理過程，目的是為了去除某些有害成分或者用于回收有用的成分，主要工藝為鐵水爐外脫硫，近年來鐵水爐外脫磷和爐外脫硅的處理工藝也被不斷應用和提升，用以簡化煉鋼工藝流程和煉鋼質量，通過對高爐鐵水脫硅后，添加螢石或者石灰進行脫磷，將溫度和熔渣堿度控制在合適的范圍，可將鐵水中磷含量去除90%以上，通常條件下在鐵水預處理脫硫時需加入螢石1-1.5kg/t，脫磷時需加入3-5kg/t.其次，在鐵水預處理過程中去除磷、硫較在高爐或轉爐中更加節省費用、經濟合理。對于冶煉不銹鋼、優質鋼的過程中，要求鐵水中的硫含量小于0.005%，此過程要求采用深脫硫操作，應用鈣基脫硫劑淺脫硫，再應用碳化鈣深脫硫，從而負荷標準要求。

2.4 螢石在煉鋼中的應用

螢石在煉鋼過程中是作為一種助熔劑，將煉鋼過程中所產生的爐渣進行熔化以避免產生液態金屬噴濺和爐渣噴濺現象，保證冶煉的順利進行。螢石是能顯著降低爐渣熔點的礦物，并能迅速成渣。我國的鋼鐵含量需求量大，每年消耗螢石的產量很大，因此螢石的市場前景十分廣闊。

3 螢石球的應用和前景

由于我國礦產資源的不斷開采，使得優質螢石資源匱乏，盡管當前出臺了相應的法律法規控制資源開采，但沒有從根本上解決資源短缺的問題，因此，導致了螢石價格的不斷提高，從而打開了高品位螢石球的開發市場，市場需求加速了新產品的開發推廣速度。螢石球的加工改善了螢石使用過程中所產生的氟危害，防止氟進入水體，造成環境污染，其有害雜質含量低、抗壓能力強、成分穩定，冶煉時用量較螢石礦少，且熔渣速度快，具有十分好的經濟效益和廣闊的發展前景。可以完美的彌補螢石資源短缺問題并能實現經濟的高效化。

4 螢石球在不銹鋼冶煉中的應用

中國的不銹鋼產業近年來發展迅速，產量大幅提升，成為了競爭力最大的消費市場。隨著產量的增加，不銹鋼冶煉技術也得到了很大的發展，不論是在生產優質鋼還是不銹鋼的工藝過程中，首先都要進行鐵水預處理過程，過程中螢石作為脫硫劑、化渣劑、還原劑都有參與，已成為冶煉中必不可少的組成原料。通過實踐證明以低硅高純螢石球代替螢石礦進行冶煉具有良好的效果，符合不銹鋼冶煉產品質量的要求，氟化鈣對爐體耐火材料中螢石球在冶煉過程中受到的影響要小，且用量少，冶煉時間短，爐體壽命長。選擇優質的螢石球能為不銹鋼的冶煉提供優質輔料。

5 低硅高純螢石球的發展和應用

低硅高純螢石球是通過將低品位的螢石塊、螢石粉和金屬礦共生礦等工業廢礦進行處理，并通過有機或無機結合劑進行壓縮，制成螢石球，客戶們可根據實際需求來選取適當的添加劑以滿足不同的冶煉需求。螢石球中含有的磷、硫含量很低，雜質含量少。在不銹鋼冶煉中常采用無機螢石球，使用效果好，成本低，用量少。

6 完結語

當前我國的冶金行業發展前景廣泛，不銹鋼產業發展迅速，對于螢石的需求不斷提高，因此以低硅高純螢石球代替螢石的使用已成為將來行業發展的趨勢，其成效顯著，經濟實用，同時也實現了資源利用的高效性。